ردیابی و شبیه‌سازی انتقال نفوذ شیرابه در پایین دست محل دفن زباله با استفاده از روش توموگرافی مقاومت ویژه الکتریکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 استادیار هواشناسی کشاورزی گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

3 فارغ التحصیل دکترا/دانشگاه تهران

4 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران،

چکیده

بررسی و شبیه­سازی انتقال آلاینده­های زیست محیطی به خصوص شیرابه­های حاصل از انباشت پسماند در لندفیل­ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف از این پژوهش، ردیابی و شبیه­سازی مسیر و عمق انتقال شیرابه در پایین­دست محل دفن زباله با استفاده از تکنولوژی توموگرافی مقاومت ویژه الکتریکی می­باشد. به این منظور در محل تجمع شیرابه حاصل از محل دفن زباله شهرستان همدان، دو سونداژ الکتریکی قائم به همراه دو پروفیل توموگرافی مقاومت ویژه در بخش شمال غربی و جنوب غربی به طول 52 متر با فواصل الکترودی 2 متری با آرایه ونر برداشت شد. نتایج نشان داد که منطقه مورد مطالعه از نوع سازندهای آبرفتی، ماسه سنگی و آهکی می­باشد. همچنین مشخص شد در طول پروفیل الگوی انتشار و نفوذ شیرابه حاصل از محل دفن زباله مشابه نبوده است به طوری که در پروفیل شماره یک، شیرابه در بخش انتهایی در فاصله 30 تا 40 متری به عمق 3 متر  نفوذ کرده است و در سایر بخش­های پروفیل، نفوذ عمقی مشاهده نشد. این در حالی است که در کل طول پروفیل شماره دو، عمق نفوذ به 5/2 متر و در بخش میانی تا 5 متر و بیشتر رسیده است که نشان­دهنده عدم یکنواختی نفوذ شیرابه در طول پروفیل است. بنابراین مشخص شد که استفاده از روش توموگرافی مقاومت ویژه الکتریکی در تصویرسازی دو بعدی انتشار شیرابه حاصل از محل دفن زباله، دقیق­تر و واقعی­تر از بررسی­های نقطه­ای خواهد بود. پیشنهاد می­شود که در مطالعات امکان­سنجی تعیین محل دفن پسماند، استفاده از روش­های سونداژ الکتریکی قائم و توموگرافی مقاومت ویژه الکتریکی به دلیل کم هزینه بودن در بررسی عمق و ناحیه گسترش آلودگی در اولویت قرار گیرد و از سوی دیگر، تاثیر این منابع آلاینده بر کیفیت منابع آب­های زیرزمینی پایین­دست مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Tracing and Simulation of Leachate Penetration Transfer at Downstream of Landfill Using Special Electrical Resistivity Tomography Method

نویسندگان [English]

  • Mojtaba khoshravesh 1
  • Reza Norooz Valashedi 2
  • Jalil Helali 3
  • Mahmoud Raeini-Sarjaz 4
1 Associate professor, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Assistant Professor in Agrometeorology, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
3 epartment of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
4 Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

It is very important to study and simulate the transfer of environmental pollutants, especially leachate from waste accumulation in landfills. The aim of this study was to trace and simulate the path and depth of leachate transfer at downstream of Landfill using special electrical resistivity tomography. For this purpose, at the leachate accumulation site from the landfill of Hamadan city, two special resistance tomographic profiles in the northwest and southwest parts with a length of 52 m were taken at 2 meters electrode distances with a Wenner array. The results showed that the study area is of alluvial, sandstone and calcareous formations. Also, it was found that during the profile, the pattern of diffusion and infiltration of leachate from landfill was not similar, so that in profile 1, the leachate penetrated to the end at a distance of 30 to 40 meters to a depth of 3 meters, and in other parts of the profile, no deep penetration was observed. However, in the total length of profile 2, the penetration depth has reached to 2.5 meters and in the middle part up to 5 meters and more, which indicates the nonuniformity of leachate penetration along the profile. Therefore, it was found that the use of special electrical resistivity tomography method in two-dimensional imaging of landfill leachate diffusion will be more accurate and realistic than point studies. It is suggested that in feasibility studies to determine the landfill, the use of vertical electrical sounding methods and special electrical resistivity tomography should be prioritized due to low cost in the study of the depth and area of contamination and on the other hand, the effect these pollutants should be analyzed on the quality of downstream groundwater resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • leachate
  • PROFILE
  • Waste
  • Wener array
جمشیدی، ا.، ع. تاج­امیری و س. ا. میرباقری. 1393. تاثیر شیرابه محل دفن زباله­های شهر یاوسج بر کیفیت منبع آبی پایین­دست (چاه شماره 6 تنگ­کناره). ارمغان دانش، جلد 87، ص 360-347.
رحمانی جوینانی، م.، ر. کاظمی و س. ر. امام جمعه. 1395. توموگرافی الکتریکی دو بعدی، روشی مناسب در شناخت ویژگی­های زمین­شناسی عرصه­های پخش سیلاب، مطالعه موردی: ایستگاه هرات-یزد. مهندسی و مدیریت آبخیز، جلد هشتم، شماره اول، ص 12-1.
شریفی، ف.، م. رحمانی جوینانی و ح. داودی. 1396. معرفی و کاربرد روش کمی توموگرافی الکتریکی دو بعدی در آشکارسازی حرکت آب و ارزیابی عملکرد اقدامات آبخیزداری، مطالعه موردی: بخشی از حوزه آبخیز وردیج. شمال غرب تهران، مهندسی و مدیریت آبخیز، جلد نهم، شماره چهارم، ص 478-465.
صمدی، ل. 1397. بررسی تنش­های وارده بر خاک و نشست احتمالی پایه­های پل با استفاده از لرزه­نگاری و توموگرافی ژئوالکتریکی. نشریه زمین­شناسی مهندسی، جلد 12، شماره اول، ص 102-85.
فتحی هفشجانی، ا.، ح. بیگی هرچگانی، ع. داودیان دهکردی و س. ح. طباطبایی. 1393. مقایسه چند روش درون­یابی مکانی و انتخاب مناسب­ترین روش برای پهنه­بندی نیترات و فسفات در آب زیرزمینی شهرکرد. مهندسی آبیاری و آب ایران، سال چهارم، شماره 15، ص 63-51.
کاظم­نژاد، ف.، ت. احمدی، ع. شیخ­الاسلامی، ح. زال­نژاد و ع. بهجو. 1390. بررسی اثر شیرابه بر درختان جنگلی (مطالعه موردی: محل دپوی زباله شهرستان چالوس، پلهم­کوتی). فصلنامه علوم و فنون منابع طبیعی، سال ششم، شماره 3، ص 43-52.
کاظمی، ع.، ح. یونسی و ن. بهرامی­فر. 1391. تعیین پتانسیل آلودگی شیرابه مکان­های دفن پسماند شهرهای تالش، رودسر و فریدونکنار با استفاده از شاخص پتانسیل آلودگی شیرابه (LPI). مجله شیلات، سال ششم، شماره 4، ص 50-43.
کریمی، ی. 1390. بررسی سه­بعدی هاله آلودگی در ناحیه غیراشباع با استفاده از روش ژئوالکتریک،.دانشگاه خوارزمی تهران، 150 ص.
نخعی، م.، ح. ناصری و و. امیری. 1391. مدل­سازی انتقال آلودگی ناشی از نشت شیرابه محل دفن زباله­های شهر رشت. زمین­شناسی کابردی پیشرفته، جلد سوم، شماره اول، ص 82-69.
یزدانی، و. و ح. منصوریان. 1398. ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان دشت قزوین و تحلیل حساسیت حذف پارامترها با بکارگیری GIS. مهندسی آبیاری و آب ایران، سال دهم، شماره 38، 145-127.
Audebert, M., R. Clément, S. Moreau, C. Duquennoi, S. Loisel and N. Touze-Foltz. 2016. Understanding leachate flow in municipal solid waste landfills by combining time-lapse ERT and subsurface flow modelling– Part I: Analysis of infiltration shape on two different waste deposit cells. Waste Management, 55: 165-175.
Giampaolo, V., L. Capozzoli, S. Grimaldi and E. Rizzo. 2016. Sinkhole risk assessment by ERT: The case study of Sirino Lake (Basilicata, Italy). Geomorphology, 253: 1–9.
Loke, M. H. 2006. RES2DINV ver. 3.55, Rapid 2D resistivity and IP inversion using the least-squares method. Software Manual, 139pp.
Teresa Perri, M., P. De Vita, R. Masciale, I. Portoghese, G. Battista Chirico and G. Cassiani. 2018. Time-lapse Mise-á-la-Masse measurements and modeling for tracer test monitoring in a shallow aquifer. Journal of Hydrology, 561: 461–477.
Wehrer, M., A. Binley and L. D. Slater. 2016.  Characterization of reactive transport by 3D electrical resistivity tomography (ERT) under unsaturated conditions. Water resouces research, 52(10): 8295-8316.